Hypoxie-stimulierte BOLD funktionelle MRT zur Differenzierung zwischen Glioblastom-Rezidiv und Strahlennekrose; ein Vergleich mit [18F]FET-PET

• Antragstellerin: Dr. Leonie Zerweck
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572737263

Eine sehr relevante diagnostische Herausforderung bei der Diagnostik von Glioblastomen ist die Unterscheidung zwischen Tumorrekurrenz bzw. Tumorprogress und Radionekrose, da sie wesentlichen Einfluss auf die weitere Therapie der Patient/-innen hat. Mittels konventioneller Magnetresonanztomographie (MRT) ist eine Unterscheidung nicht möglich, da sowohl Tumorprogress als auch Radionekrose mit kontrastmittelaffinen Läsionen zur Darstellung kommen. Blood Oxygenation Level Dependent funktionelle MRT (BOLD fMRT) mit hypoxischer Stimulation wurde kürzlich als vielversprechende Methodik zur Charakterisierung von Hirntumoren beschrieben. Während Hypoxie kommt es zu einem Anstieg von Desoxyhämoglobin im Blut, der in Hirngewebe zu einem messbaren BOLD-Signalabfall führt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist zu untersuchen, ob Hypoxie-stimulierte BOLD fMRT in Gewebe mit Glioblastom-Rekurrenz zu spezifischen Hypoxie-induzierten BOLD-Signalantworten führt, und ob diese Signalantworten in Radionekrosen ebenfalls messbar sind. Da es sich bei Radionekrosen um primär entzündliche Veränderungen handelt, wird angenommen, dass die in Tumorgewebe erwartete BOLD-Signalantwort ausbleibt. In einer prospektiven Studie sollen bei 10 Patient/-innen mit Glioblastom-Rekurrenz und 10 Patient/-innen mit Radionekrose Hypoxie-stimulierte BOLD fMRT-Untersuchungen durchgeführt werden. Zur Differenzierung von Tumorrekurrenz und Radionekrose sollen [18F]Fluorethyltyrosin Positronenemissionstomographie-Untersuchungen ([18F]FET-PET) genutzt werden. Während der BOLD fMRT-Untersuchung sollen zwei Hypoxie-Phasen von jeweils 60 Sekunden mit abwechselnd Normoxie-Phasen implementiert werden, indem die Patient/-innen während der Messung über eine Atemmaske Gase mit unterschiedlichem Sauerstoffpartialdrücken einatmen. Zur präzisen Modulation der eingeatmeten Gasgemische wird ein automatisierter computergestützter Gasmischer (RespirAct; Thornhill Medical) eingesetzt, mit dem sich die endtidalen Sauerstoff- und Kohlenstoffdioxid-Partialdrücke unabhängig voneinander kontrollieren lassen. Die BOLD fMRT-Datensätze sollen mit anatomischen Datensätzen koregistriert werden. Anhand der anatomischen Datensätze soll eine Einteilung in volumes of interest (VOIs) stattfinden, indem die kontrastmittelaffinen Läsionen als VOI1 manuell eingezeichnet werden und weitere konzentrische VOIs2-10 im periläsionalen Gewebe definiert werden. Die Hypoxie-stimulierten BOLD-Signaländerungen sollen in allen VOIs ausgewertet werden. Es soll getestet werden, ob in den kontrastmittelaffinen Läsionen und im periläsionalen Gewebe signifikante Unterschiede der BOLD-Signalantworten zwischen Tumorrekurrenz und Radionekrose vorliegen.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Gastgeber: Privatdozent Dr. Jorn Fierstra